Náttúrlegt val og tegundamyndun í þorski og skyldum þorskfiskum

Föstudaginn 29. apríl ver Katrín Halldórsdóttir doktorsritgerð sína í líffræði við Líf- og umhverfisvísindadeild Háskóla Íslands. Heiti verkefnisins er: Náttúrlegt val og tegundamyndun í þorski og skyldum þorskfiskum (Natural selection and speciation in Atlantic cod and related cod-fish). Vörnin fer fram í stofu 132 í Öskju, náttúrufræðahúsi HÍ, og hefst kl. 14:00.

Andmælendur eru dr. Matthew W. Hahn, prófessor við líffræðideild Háskólans í Indiana, Bloomington, Bandaríkjunum, og dr. Michael Matschiner, rannsóknamaður við miðstöð rannsókna í vistfræði og þróunarfræði, við lífvísindadeild Óslóarháskóla.

Ágrip af rannsókn
Atlantshafsþorskur, Gadus morhua, er þekktur fyrir sérstaklega mikla frjósemi. Hver hrygna hrygnir milljónum eggja í hvert sinn. Lífvera með slíka frjósemi ætti að geta þolað sterkt val og svarað hraðar valþrýstingi umhverfisins en minna frjósamar lífverur. Af þessum ástæðum er þorskurinn ákjósanleg lífvera eða líkan til rannsókna á náttúrulegu vali á sameindasviði í villtum stofnum. Samanburður milli skyldra lífvera í tegundahópum getur verið gagnlegur við mat á aðskilnaði og uppruna. Hann getur einnig gagnast í leit að skilningi á þeim þáttum sem valið herjar á og eru mikilvægir fyrir darwinska hæfni lífveranna. Í doktorsverkefninu voru raðgreind gen sem líkleg eru til að vera undir vali, sem og heil erfðamengi. Auk Atlantshafsþorsksins voru rannsakaðir Kyrrahafsþorskur (Gadus microcephalus), Grænlandsþorskur (Gadus ogac), Alaskaufsi (Gadus chalcogrammus), ískóð (Boreogadus saida), og ísþorskur (Arctogadus glacialis). Vísbendingar um sameiginlega fjölbrigðni meðal samsæta gena milli ólíkra tegunda er mikilvæg sönnun um jafnvægisval, kraft sem viðheldur erfðabreytileika í stofnum. Merki um slíkt fannst í Cathelicidin-genum sem tilheyra meðfædda ónæmiskerfinu. Nýjar aðferðir byggðar á fjölsamruna Λ samfallanda (multiple merger coalescent), aðferðir sem finna sameiginlegan forföður gena, voru notaðar sem núlllíkan til þess að rannsaka val á Ckma-geninu. Við stofnerfðafræðigreiningu erfðamengjagagna á um 200 einstaklingum af þessum mismunandi þorskfisktegundum var beitt nýlegum tölfræðiaðferðum um sennileika arfgerða. Niðurstöður sýndu að þróunarlegur uppruni Alaskaufsans er kynblöndun milli ískóðs og Atlantshafsþorsks. Sett er fram tilgáta um æxlunarlega einangrun vel þekktra vistgerða þorsks við Ísland, útsjávar- og strandgerðar, sem með kynblöndun hafi myndað nýja æxlunarlega einangraða tegund sem hefur sama litningafjölda og foreldragerðirnar. Blendingstegundin virðist æxlunarlega einangruð frá foreldragerðunum og þrífst í vist sem spannar vistir beggja foreldragerðanna.